[发明专利]RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法和其系统

权利要求书

1.一种RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，包括：

步骤1，如果发现汇编代码中寄存器类型指令在执行时，将会出现所用类型寄存器的可用数目不足，则生成所述寄存器类型指令对应的宏指令，所述宏指令对应的内部操作码编码和所述寄存器类型指令对应的内部操作码编码相同，所述宏指令的完整寄存器号包括表明所用寄存器类型的标志位和表明寄存器地址的寄存器号，使用所述宏指令代替所述寄存器类型指令；

步骤2，按流水线方式对汇编代码进行取指令、译码、读寄存器和发射、执行、以及写回；

在译码时，依据当前指令的操作码确定指令的类型，并识别出当前指令为宏指令或寄存器类型指令，对于寄存器类型指令，依据寄存器类型指令的类型确定操作数类型，并在寄存器类型指令的寄存器号中添加表明操作数类型的标志位，以生成完整寄存器号；在读寄存器时，读取当前指令的完整寄存器号的标志位所指定类型的寄存器堆中同寄存器号对应的寄存器。

2.如权利要求1所述的RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，

所述步骤2进一步为，

步骤21，在取指时，根据指令地址取指令，送入译码阶段；

步骤22，在译码时，根据当前指令的操作码确定指令的类型，并识别出当前指令为宏指令或寄存器类型指令，对于寄存器类型指令，依据寄存器类型指令的类型确定操作数类型，并在寄存器类型指令的寄存器号中添加表明操作数类型的标志位，以生成完整寄存器号；根据当前指令的操作码确定指令的功能部件号，并对当前指令进行编码，以生成功能部件可识别的内部操作码编码；

步骤23，在读寄存器及发射时，读取当前指令的完整寄存器号的标志位所指定类型的寄存器堆中同寄存器号对应的寄存器，根据功能部件号发射指令到对应功能部件；

步骤24，在执行时，功能部件根据当前指令的内部操作码编码进行操作；

步骤25，在写回时，根据当前指令的类型将操作结果写回到对应类型的寄存器堆。

3.如权利要求1所述RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，

所述步骤2进一步为，

步骤31，在取指时，根据指令地址取指令，送入译码阶段；

步骤32，在译码时，根据当前指令的操作码确定指令的类型，并识别出当前指令为宏指令或寄存器类型指令，对于寄存器类型指令，依据寄存器类型指令的类型确定操作数类型，并在寄存器类型指令的寄存器号中添加表明操作数类型的标志位，以生成完整寄存器号；对当前指令进行编码，以生成功能部件可识别的内部操作码编码；

步骤33，在读寄存器及发射时，读取当前指令的完整寄存器号的标志位所指定类型的寄存器堆中同寄存器号对应的寄存器，根据当前指令的操作码发射指令到对应功能部件；

步骤34，在执行时，功能部件根据当前指令的内部操作码编码进行操作；

步骤35，在写回时，根据当前指令的类型将操作结果写回到对应类型的寄存器堆。

4.如权利要求1所述RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，

寄存器的类型包括浮点型和定点型。

浮点型寄存器保存浮点数据，定点型寄存器保存定点数据。

5.如权利要求4所述RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，

功能部件根据执行的指令的类型的不同分为定点功能部件、浮点功能部件、访存部件；

在写回时，定点功能部件将操作结果写回定点寄存器堆，浮点功能部件将操作结果写回浮点寄存器堆，访存部件根据返回数据类型写回到对应的寄存器堆。

6.如权利要求5所述RISC处理器中执行寄存器类型指令的方法，其特征在于，

定点寄存器堆与浮点寄存器堆分别具有通向定点部件、浮点部件、和访存部件的通路。